Unos microbios que gustan de las altas temperaturas pueden ofrecer claves sobre
el origen de la vida en nuestro planeta.
A lo largo de los últimos 20 años, los científicos han acariciado la idea de que
la mayor parte de la vida de nuestro planeta habita no sobre la superficie, sino
debajo de su suelo. La teoría ha impulsado nuevas ideas sobre los orígenes de la
vida sobre la Tierra y sobre dónde buscarla en otros planetas.
La
corteza terrestre se va calentando a medida que se va acercando al núcleo de
hierro-níquel fundido que se cree existe en el centro de nuestro planeta. Una de
las preguntas que se hacen los científicos que estudia la vida en la corteza
terrestre es: ¿cuál es la temperatura demasiado elevada como para que sobreviva
la vida?.
Como los científicos piensan que en algún momento la Tierra
estuvo casi totalmente fundida, la respuesta a esta pregunta puede derramar luz
sobre cuán pronto pudo la vida comenzar a evolucionar en nuestro mundo.
“Si la Tierra tuvo que enfriarse hasta llegar a una temperatura en la
que la vida fuera posible, existe la probabilidad de que una forma de vida
adaptada a las altas temperaturas pudiera haber existido mucho antes”, dijo
Derek Lovley, un microbiólogo de la Universidad de Massachusetts, Amherst.
Buena parte de esta vida de debajo de la corteza, a la que los
científicos se refieren como biomasa, son microbios que utilizan el hidrógeno y
minerales como el hierro como fuentes de energía, del mismo modo en que los
humanos utilizamos el oxígeno y los alimentos para obtener nuestra energía.
Lovley está en el frente de batalla de la investigación sobre tales
microbios. Ha descubierto docenas de especies diferentes, incluyendo a la
Variedad 121, un microbio que vive a 121ºC, la más alta temperatura conocida
hasta ahora en la que exista vida.
La habilidad de crecer a 121ºC
resulta significativa, puesto que por más de un siglo ha sido la utilizada para
esterilizar los equipos médicos. Los científicos pensaban que unas temperaturas
tan altas eliminarían todas las formas de vida.
“Es una especie de
marca”, dijo Lovley. “Es como quebrar los cuatro minutos para la milla”.
La Variedad 121, que queda adormecida a temperaturas inferiores a los
80ºC, vive en ambientes conocidos como conductos hidrotermales en el lecho
oceánico. Estos conductos, o ventilas, escupen hidrógeno y agua caliente rica en
minerales desde las profundidades de la corteza terrestre, hacia la superficie.
Por muchos años, los científicos han sabido de otros microbios que
sobreviven en y alrededor de los conductos hidrotermales, a temperaturas
superiores a los 100ºC. La Variedad 121 sencillamente “abre un poco más esa
ventana en que la vida puede existir”, dijo Lovley.
Jack Farmer, un
astrobiólogo de la Universidad del Estado de Arizona en Tempe, dijo que esta
apertura de la ventana de la vida sobre la Tierra, expande el potencial para que
la vida se desarrolle y persista en otros lugares del sistema solar, y aún más
allá.
“A medida que se incrementa el límite de temperatura que permite
la vida, se abren nuevas oportunidades para ambientes habitables, y los
ambientes hidrotermales sub-superficiales están entre los más importantes”, dijo
Farmer.
“El Taladro del Hombre Pobre”
John Delaney, un geólogo
marino de la Universidad de Washington en Seattle, dirigió la expedición que
trajo a la superficie el trozo de conducto hidrotermal en el cual se aisló la
Variedad 121.
Delaney expresó que el examen de tales ambientes dio a los
investigadores una instantánea de como es la vida en las profundidades de la
corteza terrestre, en donde las temperaturas son más altas. “Nuestra forma de
hacerlo fue un “programa de taladrado de hombre pobre”, dijo.
El equipo
expedicionario utilizó un submarino a control remoto para cortar y traer a la
superficie un trozo de ventila hidrotermal de la Cordillera Juan de Fuca, que se
encuentra a unos 320 kilómetros mar adentro, frente a Puget Sound, en
Washington, y a unos 2,5 kilómetros de profundidad en el Océano Pacífico.
El lecho marino en Juan de Fuca es frío, aproximadamente unos 2ºC. Pero
debajo del suelo, la temperatura se eleva gradualmente hasta llegar a ser,
eventualmente, muy caliente.
“Si se trasladan esas condiciones haciendo
que llegue agua caliente por una fisura, se construirá una chimenea
sulfhídrica”, dijo Delaney. “Y esta chimenea sulfhídrica será muy fría en su
exterior (dos o tres grados), pero en el interior podrá llegar a tener hasta
300ºC”.
Un trozo de una de estas chimeneas, o ventilas hidrotermales, es
lo que Delaney y su equipo trajeron a la superficie..
“Imaginamos que
podríamos ver diferentes clases de microbios en las paredes a medida que se iba
haciendo más y más caliente, y que muy pronto ya no habría más microbios por
ahí... lo que indicaría un límite para la vida en esas condiciones”, dijo.
Límites y Orígenes
Los microbios que viven en esos ambientes que
carecen de carbono orgánico son conocidos como arqueas, que literalmente
significa “antiguas”. Las arqueas son genéticamente diferentes de otras
bacterias aparentemente similares que necesitan de la fotosíntesis y de la
materia orgánica para sobrevivir.
El descubrimiento de la Variedad 121
impulsa la teoría sostenida por algunos científicos de que las primeras formas
de vida sobre la Tierra eran las arqueas que podían sobrevivir en altas
temperaturas a través de reacciones químicas con el hidrógeno y el hierro.
“Parecería haber ramas más cercanas a lo que fue nuestro más antiguo
ancestro de la vida existente”, dijo Lovley. “Todas son hiper-termófilas que
sobreviven a altas temperaturas”.
Muy pronto en la historia de la
Tierra, de acuerdo a Delaney, ocurrieron erupciones volcánicas en el lecho
oceánico, a medida que el núcleo del planeta se separaba de la corteza. Estas
erupciones pudieron haber permitido la mezcla del hidrógeno y de minerales como
el hierro y el azufre, donde los microbios podrían prosperar.
“Ese puede
ser uno de los caminos que toma el origen la de vida”, dijo Delaney. Si este es
el caso, agregó, entonces el estudio de los conductos hidrotermales es un paso
en el proceso del entendimiento acerca de cómo podría funcionar la dinámica de
un sistema de ese tipo.
Y la comprensión del funcionamiento de dicho
proceso en la Tierra podría ayudar en la búsqueda de vida en otros planetas.
Farmer, el astrobiólogo de la Universidad del Estado de Arizona, dijo:
“Al fin y al cabo, los sistemas hidrotermales estaban diseminados por todo el
sistema solar primitivo, y se piensa que todavía están presentes en la
sub-superficie de muchos otros objetos del sistema solar actual, como ser Marte,
Europa, y aún en el interior de los grandes asteroides”.
Así que quizás
la pregunta para los científicos no sea si hay vida en otros planetas, sino si
hay vida dentro de ellos.
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